2 UNIDADE 2-ATMOSFERA

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Disciplina: POLUIÇÃO DO AR 
Unidade 2: A ATMOSFERA DA TERRA
Professor Responsável
Prof. Luiz Francisco P. G. Maia 
luizmaia@acd.ufrj.br
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO
CENTRO DE CIÊNCIAS MATEMÁTICAS E DA NATUREZA
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
DEPARTAMENTO DE METEOROLOGIA
2.1 – Atmosfera Não Poluída x Atmosfera Poluída
A Atmosfera
Exosfera
Termoesfera 
(ionosfera)
Mesosfera
Estratosfera
Troposfera
Características da Troposfera
Onde se processam todo o tipo de fenómenos 
meteorológicos
Situa-se até os 16 Km
Gradiente térmico positivo
Contém gases, vapor de água e poeiras
Tem como limite superior a tropopausa
Características da Estratosfera
Estende-se desde o limite da troposfera até cerca dos 50
km de altitude, a estratopausa.
Presença do ozônio
Gradiente térmico negativo
Características da Mesosfera
Caracteriza-se pela descida da temperatura (80ºC
negativos).
É uma camada com temperaturas mais baixas porque não
absorve a energia solar.
Situa-se entre 50 e 80 Km
Características da Termosfera
É constituída por uma camada que se estende até 600 Km de 
altitude.
A temperatura aumenta com a altitude, atingindo 
temperaturas elevadíssimas.
O nome ionosfera deve-se ao fato dos gases que a constituem, 
serem muito rarefeitos, apresentando-se as moléculas sob 
forma de partículas eletrizadas.
Características da Exosfera
A camada que está para além da ionosfera e é a parte mais
externa da atmosfera.
É uma camada que faz ligação entre a atmosfera e entre o
espaço interplanetário.
Composição da Atmosfera
N2O 310
H2
CO
500
100
30
ppb
CO2
CH4 (1.8)
ppm
380
Ne
18
He (5)
HCHO 300
Etano
SO2
NOx
500
200
100
ppt
NH3 400
CH3OOH 700
H2O2 500
HNO3 300
outros
H2O
Argonio
20%
78%
1%
Oxigênio
Nitrogênio
Ozônio
A atmosfera atual
Desconsiderando a umidade, a composição percentual média
dos constituintes atmosféricos ao nível do mar é atualmente:
• Nitrogênio (N2) - 78,084%
• Oxigênio (O2) - 20,948%
• Argônio (Ar) - 0,934%
• Gás carbônico (CO2) - 0,031%
• Neônio (Ne) - 0,001818%
• Hélio (He) - 0,000524%
• Metano (CH4) - 0,0002%
• Kriptônio (Kr) - 0,000114%
• Hidrogênio (H2) - 0,00005%
• Xenônio (Xe) - 0,0000087%
Também há traços de óxidos de:
• Nitrogênio (NO, NO2 e N2O)
• Monóxido de carbono (CO)
• Ozônio (O3)
• Amônia (NH3)
• Dióxido de enxofre (SO2)
• Sulfeto de hidrogênio (H2S)
ABSORÇÃO NA ATMOSFERA
O espalhamento e a reflexão simplesmente mudam a direção da 
radiação. Contudo, através da absorção, a radiação é convertida em 
calor. Quando uma molécula de gás absorve radiação esta energia é 
transformada em movimento molecular interno, detectável como 
aumento de temperatura. Portanto, são os gases que são bons 
absorvedores da radiação disponível que tem papel preponderante no 
aquecimento da atmosfera. 
POLUENTES ATMOSFÉRICOS
Os poluentes atmosféricos, em forma de matéria, podem ser 
enquadrados, em função do seu estado físico, em dois grupos: 
Material Particulado — são partículas sólidas ou líquidas 
emitidas por fontes de poluição do ar ou formadas na atmosfera. 
Gases e vapores — são poluentes na forma molecular, quer como 
gases permanentes, como o dióxido de enxofre, o monóxido de 
carbono, o ozônio, os óxidos de nitrogênio; quer como na forma 
transitória de vapor, como os vapores orgânicos em geral. 
De acordo com a sua origem, os poluentes em forma de 
matéria podem ser classificados em:
poluentes primários, oriundos das emissões diretas, e 
poluentes secundários, formados na atmosfera por reações 
químicas ou mesmo fotoquímicas entre dois ou mais 
poluentes ou com a participação de constituintes normais da 
atmosfera, como é o caso da formação de ozônio, no smog 
fotoquímico. 
Os poluentes, também, podem ser classificados, segundo a 
classificação química, em orgânicos e inorgânicos. 
Fontes de poluição do ar
Naturais
As atividades humanas são responsáveis por grande parte do dano que é feito à 
atmosfera, no entanto muitas situações de poluição têm causas naturais.
 Vulcões – as erupções vulcânicas lançam para a atmosfera grandes 
quantidades de poeiras e cinzas, bem como enxofre e cloro.
 Pólen – as plantas produzem grandes quantidades de pólen que são 
responsáveis por alergias e outros problemas de saúde.
 Tempestade de areia – lançam areia e pó a grandes distâncias, colocando uma 
enorme quantidade de partículas na atmosfera.
 Incêndios florestais – responsáveis pela emissão de monóxido e dióxido de 
carbono, bem como fumos e cinzas.
Atividade de plantas e animais – emissão de metano.
Fontes Antropogénicas
Apesar de existir poluição do ar com causas naturais, o Homem é o grande
causador de poluição atmosférica e quem produz os poluentes mais perigosos.
As principais fontes de poluição são:
 Fontes estacionárias – Centrais termoelétricas, fábricas, incineradoras, etc.
 Fontes móveis – Meios de transporte.
 Incêndios florestais controlados ou outros causados pelo Homem. 
 Queima doméstica de lenha, carvão, gasóleo ou outros combustíveis para 
cozinhar ou para aquecimento.
 Substancias voláteis libertadas de tintas, vernizes, solventes, revestimentos, 
eletrodomésticos, aerossóis.
 Resíduos em aterro – libertam metano.
Atividades militares – liberam substâncias radioativas e gases tóxicos.
Principais substâncias consideradas como poluentes do ar e, as 
respectivas fontes de emissão.
2.2 – Material Particulado
Granulometria:
Partículas Totais em Suspensão (PTS): < 100 micra
Partículas Inaláveis (PI): < 10 micra
PM10, PM2.5, PM1.0 
CABELO HUMANO : 70 Microns
PM 10 : 10 Microns
PARTÍCULAS INALÁVEIS
2.3 – Conceitos
Fontes e Sumidouros
Fontes – emissões de poluentes
Sumidouros – locais onde os poluentes 
desaparecem no ar (solo, vegetação, estruturas, 
corpos d’água – oceanos)
Mecanismos em que os poluentes são removidos 
da atmosfera
- Meia vida (half-life) – tempo que leva para que a 
metade dos poluentes emitidos de uma fonte para 
desaparecer em seus vários sumidouros.
Receptores
- É alguma coisa que é adversamente afetada pelo 
poluente do ar: pessoa, animal, planta, material 
(papel, roupa, metal, pedra, atmosfera 
(transmissividade de energia), vida aquática (lagos), 
solos (deposição ácida), etc.,
Transporte e Difusão
• Transporte: mecanismo que move o poluente de 
uma fonte a um receptor
- vento – meio pelo qual a poluição é transportada 
da fonte para o receptor.
- turbulent eddies
- mistura por turbulencia + alongamento da pluma 
+ desvio pela direção do vento > difusão 
- Processo de difusão – complexidade 
- fontes e receptores: aumentom, se agrupam, se 
movem, condições de tempo, topografia, etc 
- transporte de longa-distância (long-range 
transport): pluma se desloca acima de camada com 
convecção e turbulência
sz
H
h
Dh
x
y
z
sy
Q (emissão)
C (imissão)
sx